Thermal calibration of an existing institutional building
DOI:
https://doi.org/10.46421/entac.v19i1.1961Keywords:
Uncertainty analysis, Whole-building performance simulation, Survey data, Model ValidationAbstract
Building performance simulation (BPS) exhibits an interplay of various physical parameters, only portraying limited building fundamental characteristics. Therefore, BPS calibration can increase simulation accuracy and better depict the physical space. We aimed to calibrate/validate an institutional building model in Viçosa-MG, testing parallel and serial uncertainty procedures. We conducted a manual/statistic hygrothermal calibration using surveyed indoor/outdoor air dry-bulb temperature (DBT) and relative humidity (RH). We evaluated site-specific weather files and compared simulation outputs and measured data using the Root Mean Square Error (RMSE). As a result, the validated model presented 0.56°C to 0.85°C DBT discrepancies and 3.10% to 5.90% RH differences.
References
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15.220-2: Desempenho térmico de edificações Parte 2: Métodos de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações. Rio de Janeiro, 2005.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15.220-3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. Rio de Janeiro, 2005.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NORMA MERCOSUL. ABNT NM 294: Vidro Float. Brasil, Argentina, Uruguai e Paraguai, 2004.
CLARKE, J.; HENSEN, J. Integrated building performance simulation: Progress, prospects and requirements. Building and Environment, v. 91, p. 294–306, 2015. DOI: 10.1016/j.buildenv.2015.04.002.
DE WILDE, P. Building Performance Analysis. Oxford: John Wiley & Sons Ltd, 2018. DOI: 10.1002/9781119341901.
GUIMARÃES, Í. B. Análises de incertezas e sensibilidade de arquivos climáticos e seus impactos em simulações computacionais termo energéticas. 2016. 95 f. Dissertation (MPhil) - Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2016.
HUERTO-CARDENAS, H.; LEONFORTE, F.; ASTE, N.; DEL PERO, C.; EVOLA, G.; CONSTANZO, V.; LUCCHI, E. Validation of dynamic hygrothermal Simulation models for historical buildings: State of the art, research challenges and recommendations. Building and Environment, v. 180, p. 107081, 2021. DOI: 10.1016/j.buildenv.2020.107081.
MARTÍNEZ-MARINO, S.; EGUÍA-OLLER, P.; GRANADA-ÁLVAREZ, E.; ERKOREKA-GONZÁLEZ, A. Simulation and validation of indoor temperatures and relative humidity in multi-zone buildings under occupancy conditions using multi-objective calibration. Building and Environment, v. 200, 2021. DOI: 10.1016/j.buildenv.2021.107973.
OBERKAMPF, W.; ROY, C. Verification and Validation in Scientific Computing. Cambridge: Cambridge University Press, 2010.
O’ DONOVAN, A.; O’ SULLIVAN, P.; MURPHY, M. Predicting air temperatures in a naturally ventilated nearly zero energy building: Calibration, validation, analysis and approaches. Applied Energy, v. 250, p. 991–1010, 2019. DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.04.082.
RAJČIĆ, V.; SKENDER, A.; DAMJANOVIĆ, D. An innovative methodology of assessing the climate change impact on cultural heritage. International Journal of Architectural Heritage, v. 12, p.21-35, 2018. DOI: 10.1080/15583058.2017.1354094.
ROYAPOOR, M.; ROSKILLY, T. Building model calibration using energy and environmental data. Energy and Buildings, v. 94, p. 109–120, 2015. DOI: 10.1016/j.enbuild.2015.02.050.
WEBER, F.; MELO, A.; MANINOSKI, D.; GUTHS, S.; LAMBERTS, R. Desenvolvimento de um modelo equivalente de avaliação de propriedades térmicas para a elaboração de uma biblioteca de componentes construtivos brasileiros para o uso no programa EnergyPlus. 2017. p. 52.
WESTPHAL, F. Análise de incertezas e de sensibilidade aplicadas à simulação de desempenho energético de edificações comerciais. 2007. Tese de Doutorado - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2007.
